Шта је фосфатна група? Карактеристике и функције



А фосфатна група "Молекула" је молекул формиран од атома фосфора везаног за четири атома кисеоника. Његова хемијска формула је ПО43-. Ова група атома се зове фосфатна група када је везана за молекул који садржи угљеник (било који биолошки молекул).

Сва жива бића су направљена од угљеника. Фосфатна група је присутна у генетском материјалу у енергетским молекулима важним за ћелијски метаболизам, формирајући део биолошких мембрана и неких слатководних екосистема..

Евидентно је да је фосфатна група присутна у многим важним структурама организама.

Електрони који се деле између четири атома кисеоника и атома угљеника могу да складиште много енергије; ова способност је витална за неке од ваших улога у ћелији.

6 главних функција фосфатне групе

1- У нуклеинским киселинама

ДНК и РНК, генетски материјал свих живих бића, су нуклеинске киселине. Они су формирани од нуклеотида, који су пак формирани од азотне базе, шећера од 5 угљеника и фосфатне групе..

Шећер од 5 угљеника и фосфатна група сваког нуклеотида спајају се тако да формирају окосницу нуклеинских киселина.

Када нуклеотиди нису везани за друге да формирају ДНК или РНК молекуле, они се вежу за две друге фосфатне групе што резултира молекулима као што је АТП (аденозин трифосфат) или ГТП (гванозин трифосфат).

2- Као складиште енергије

АТП је главни молекул који снабдева енергијом ћелије тако да могу да обављају своје виталне функције.

На пример, када се мишићи контрахују, мишићни протеини користе АТП да га направе.

Овај молекул је формиран од аденозина везаног за три фосфатне групе. Везе између ових група су високе енергије.

То значи да се разбијањем тих веза ослобађа велика количина енергије која се може користити за обављање посла у ћелији.

Уклањање фосфатне групе за ослобађање енергије назива се АТП хидролиза. Резултат је слободни фосфат плус АДП молекула (аденозин дифосфат, јер има само две фосфатне групе).

Фосфатне групе се такође налазе у другим енергетским молекулима који су рјеђи него АТП, као што су гванозин трифосфат (ГТП), цитидин трифосфат (ЦТП) и уридин трифосфат (УТП)..

3- Активација протеина

Фосфатне групе су важне у активацији протеина, тако да могу да обављају одређене функције у ћелијама.

Протеини се активирају кроз процес који се зове фосфорилација, који је једноставно додавање фосфатне групе.

Када је фосфатна група везана за протеин, каже се да је протеин фосфорилисан.

То значи да је активиран да би могао обавити одређени посао, као што је преношење поруке на други протеин у ћелији.

Фосфорилација протеина се јавља у свим животним облицима и протеини који додају ове фосфатне групе у друге протеине називају се киназе.

Интересантно је напоменути да је понекад рад киназе фосфорилисати другу киназу. Насупрот томе, дефосфорилација је уклањање фосфатне групе.

4- У ћелијским мембранама

Фосфатне групе се могу везати за липиде да би формирале други тип веома важних биомолекула који се називају фосфолипиди.

Његова важност лежи у чињеници да су фосфолипиди главна компонента ћелијских мембрана и то су битне структуре за живот.

Многе фосфолипидне молекуле су распоређене у редовима тако да формирају оно што се назива двослој фосфолипида; то јест, двоструки слој фосфолипида.

Овај двослој је главна компонента биолошких мембрана, као што су ћелијска мембрана и нуклеарна овојница која окружује нуклеус.

5- Као регулатор пХ

Жива бића требају неутралне услове за живот јер се већина биолошких активности може појавити само при специфичном пХ близу неутралности; то јест, ни веома кисело нити основно.

Фосфатна група је важан пуфер пХ у ћелијама.

6- У екосистемима

У слатководним срединама, фосфор је хранљива материја која ограничава раст биљака и животиња.

Повећање количине молекула који садрже фосфор (као што су фосфатне групе) може промовисати раст планктона и биљака.

Ово повећање раста биљака претвара се у више хране за друге организме, као што су зоопланктон и риба. Дакле, ланац исхране се наставља све док не дође до људи.

Повећање фосфата ће у почетку повећати број планктона и риба, али ће превелики пораст ограничити друге хранљиве материје које су такође важне за преживљавање, као што је кисеоник..

Ово исцрпљивање кисеоника се назива еутрофикација и може убити водене животиње.

Фосфати се могу повећати услед људских активности, као што су третман отпадних вода, индустријско испуштање и употреба ђубрива у пољопривреди.

Референце

  1. Албертс, Б., Јохнсон, А., Левис, Ј., Морган, Д., Рафф, М., Робертс, К. & Валтер, П. (2014). Молекуларна биологија ћелије (6. изд.). Гарланд Сциенце.
  2. Берг, Ј., Тимоцзко, Ј., Гатто, Г. & Страиер, Л. (2015). Биоцхемистри (8. изд.). В. Х. Фрееман анд Цомпани.
  3. Худсон, Ј.Ј., Таилор, В.Д., & Сцхиндлер, Д.В. (2000). Концентрације фосфата у језерима. Природа, 406(6791), 54-56.
  4. Карл, Д.М. (2000). Акуатиц ецологи Фосфор, особље живота. Природа, 406(6791), 31-33.
  5. Карп, Г. (2009). Ћелијска и молекуларна биологија: концепти и експерименти (6. изд.). Вилеи.
  6. Лодисх, Х., Берк, А., Каисер, Ц., Криегер, М., Бретсцхер, А., Плоегх, Х., Амон, А. и Мартин, К. (2016). Молецулар Целл Биологи (8. изд.). В. Х. Фрееман анд Цомпани.
  7. Нелсон, Д. & Цок, М. (2017). Лехнингер Принциплес оф Биоцхемистри (7. изд.). В. Х. Фрееман.
  8. Воет, Д., Воет, Ј. & Пратт, Ц. (2016). Основе биохемије: Живот на молекуларном нивоу (5. изд.). Вилеи.
  9. Зханг, С., Ренсинг, Ц., & Зху, И.Г. (2014). Редукција арсен-редокс динамике која је посредована цијанобактеријама регулише се фосфатом у воденим срединама. Наука и технологија животне средине, 48(2), 994-1000.